Cours mécanique correction mécanique des ravins

Extrait du cours mécanique correction mécanique des ravins

I. INTRODUCTION
L’étude de faisabilité du projet pilote de conservation des sols dans le bassin versant de Nakhla a prévu parmi les interventions directes la stabilisation des ravins dans les zones 1, 2 et 3. Ceci à travers la correction mécanique (construction de seuils en série) et la stabilisation des fonds et des berges par des procédés biologiques (plantations de lauriers). Ce rapport présente les ravins à traiter dans la zone 1 située dans la partie sud-est du bassin du coté des douars Bettara et El Ouadiyine. Il aborde aussi les différents types de seuils à construire, leur dimensionnent, le coût par type d’ouvrage et le coût total de la correction des ravins dans cette zone.
I. CORRECTION MECANIQUE DES RAVINS
I.1. CLASSIFICATION DES RAVINS
Avant de passer à la description détaillée de quelques seuils et pour faciliter la tâche des exécutions, il y a lieu de donner au préalable une classification des ravins susceptibles d’être rencontrés dans les périmètres. Cette classification est basée sur les dimensions des ravins (Tableau 1).
I.2. PRINCIPE GENERAL DE LA CORRECTION MECANIQUE DES RAVINS
Pour les ravins, le phénomène à combattre est l’approfondissement qui de déstabilise les berges et entraîne une érosion régressive, donc, une forte production de sédiments. L’objectif général recherché est de fixer les profils en long et en travers pour arrêter l’évolution de l’érosion, et si possible, d’élever la ligne du profil en long pour diminuer la pente des berges et donc augmenter leur stabilité.
Ceci se fait en construisant des seuils qui provoquent :
• Un atterrissement en amont de chaque ouvrage;
• Une diminution de la vitesse des eaux car la pente de cet atterrissement est toujours plus faible que celle du lit initial.
• Un étalement des eaux sur l’atterrissement, donc une augmentation de la surface de frottement qui vient encore diminuer la vitesse des eaux; et
• La formation (par atterrissement) de coins, qui viennent étayer les berges.
D’une façon générale, le cours du ravin est divisé en plusieurs sections, chacune déterminée par un emplacement particulièrement solide (rochers, étranglement de lits entre deux berges rocheuses, etc.…) permettant la construction et la mise en place de seuils importants et résistants.
Dans chaque tronçon du ravin , en commençant par la partie aval, on construit une série de seuils disposés en marches d’escalier de telle façon que l’atterrissement du seuil aval arrive au pied du seuil amont. Ces atterrissements auront une pente en long inférieure à la pente initiale du ravin, que l’on appelle pente limite ou pente de compensation. Pour une telle pente, la quantité de matériaux enlevés par le ravin correspond à la quantité déposée. Une fois la correction mécanique achevée, les atterrissement et les berges doivent être consolidés et fixés par une revégétalisation.
I.3. TYPES DE SEUILS
Un seuil est un ouvrage construit au travers du lit d’un ravin. Il peut être en maçonnerie, en béton, en pierres sèches ou en bois. Il est placé perpendiculairement à l’axe du lit pour arrêter l’érosion en profondeur et sur les côtés, retenir les matériaux charriés, et stabiliser les éboulis des berges en leur procurant un appui. Son efficacité est fonction de sa durabilité, il faut donc donner au seuil une réelle solidité par l’emploi de matériaux convenables et une construction soignée.
Il existe plusieurs types de seuils selon les matériaux de construction utilisés.
I.3.1. Pierres sèches
Ce type de seuils doit être employé dans les petits et moyens ravins, partout où la pierre est disponible. Son coût dépend largement de la distance de transport, mais le faible coût de la mise en œuvre et la facilité de l’adaptation au profil en travers du ravin conduit généralement à favoriser ce type et à admettre une distance de transport de plusieurs kilomètres, avec ouverture de carrière si nécessaire.
La partie la plus sensible de cet ouvrage est le couronnement; il risque d’être emporté par les eaux ou éboulis dus au passage des hommes et des animaux. Il est donc recommandé de :
• Donner au déversoir une forme curviligne;
• Donner au parement aval un fruit de 20 à 30 %;.
• Protéger l’amont par un atterrissement artificiel; et
• Disposer les plus grosses pierres (longueur dans le sens du courant) sur le couronnement
I.3.2.. Enrochement
Construit avec des blocs de très grosses dimensions. Les fruits des parements aval et amont sont identiques (50 %). Il résiste bien aux crues violentes, mais laisse souvent filtrer l’eau et l’atterrissement risque d’être « lavé ».
I.3.3. Gabions
Il facilite les travaux de correction de ravin dans les régions difficiles (manque de moyen de transport de matériaux etc.). Ce type d’ouvrage est à utiliser principalement pour les ouvrages de base, au départ du ravin et dans les zones de glissement de terrain.
I.3.4. Grillage métallique
Le seuil en grillage est construit en demi-lune, la concavité tournée vers l’aval. Le déversoir est curviligne; les ailes sont largement remontées dans les berges.
1.3.5. Piquets et fascines
Les piquets souvent confectionnés en essences peuvent se bouturer sont profondément enfoncés dans le sol du lit et des berges avec un fruit de 20 % vers l’amont. Les fascines sont solidement liées à des piquets et l’atterrissement artificiel est tassé.
Tous ces ouvrages doivent être complétés le plus rapidement possible par des plantations de fixation ligneuses ou herbacées vivaces (emprises des ouvrages et berges des ravins).
I.4. CARACTERISTIQUES DES SEUILS
I.4.1. Hauteur
Elle est en fonction des profils en travers et en long des ravins. Plus un ouvrage est grand, plus le risque de renversement accroît, plus le prix de revient est élevé.
I.4.2. Epaisseur
L’épaisseur moyenne E d’un seuil de hauteur H est donnée par la formule : E = 1/2 H.
Dans le cas des seuils en maçonnerie de pierres sèches, ou de moellons l’épaisseur à la base doit être supérieure à celle du couronnement. Généralement, le fuit du seuil est de l’ordre de 20 %, l’on recommande que :
• L’épaisseur du couronnement soit égale à 0,4 H (H étant la hauteur du seuil); et
• L’épaisseur à la base soit égale à 0,6 H.
I.4.3. Forme du déversoir
Le déversoir est la partie supérieure du seuil par où s’écoule l’eau du ravin. Il peut avoir une forme rectangulaire, trapézoïdale ou curviligne. La forme curviligne est à utiliser dans les berges peu solides. Les deux autres formes qui étalent mieux les eaux conviennent aux berges solides. Les dimensions des seuils doivent être suffisantes pour assurer l’écoulement des plus fortes crues, sans débordement.